纳米Al2O3前驱体形貌对烧结温度的影响及转型机理分析

编号：CPJS02775

篇名：纳米Al2O3前驱体形貌对烧结温度的影响及转型机理分析

作者：郝保红； 朱玲； 解勇； 梅开元；

关键词：γ-AlOOH； α-Al2O3； γ-Al2O3； 微观晶体结构,转型机理；

机构： 北京石油化工学院机械工程系；

摘要： 为了揭示纳米Al2O3的转型机理,对水热中间产物γ-AlOOH进行了热失重分析及烧结试验。差热分析结果表明,前驱体形貌不同,发生转型所需要的温度也不同,其块粒状在发生γ-AlOOH转型时较须状和片状所需温度要低;烧结实验结果也表明,不同形貌的前驱体相变实际转型温度也存在一定出入。为了深入揭示烧结转型机理,运用先进的"RTO金属包埋切片微米-纳米表征法",对烧结产物做了单颗粒切片分析,观测了不同晶型的氧化铝的微观晶体结构,从原子迁移的角度揭示了烧结行为过程,推测了不同形貌的纳米氧化铝在转型过程中的晶格转换模式,阐明了各种形貌的前驱体在烧结过程中的晶体转型机理。分析结果表明,氧化铝由低温相变(如γ-AlOOH与γ相之间的转变)时,其过程只涉及到原子在晶体结构中的短程重排,得到的γ-Al2O3可以保持原来前驱体的纳米形貌。但当煅烧温度超过临界温度1 000℃时,也即发生高温转型时,须状或片状前驱体就会相互聚集,形成具有网状或蛭石状的α-Al2O3;而块粒状的则发生团聚,形成不规则的六方晶格的α-Al2O3;此外,烧结产物形貌也都存在不同程度的部分折断或粘连现象。